英文原题:Formation of C–B, C–C, and C–X bonds from nonstabilized aryl radicals generated from diaryl boryl radicals

通讯作者:Qingmin Wang (汪清民)
作者:Fuyang Yue (岳福阳), Henan Ma (马赫男), Pengxuan Ding (丁芃萱), Hongjian Song (宋红健), Yuxiu Liu (刘玉秀), Qingmin Wang* (汪清民)
背景介绍
2023年11月13日,南开大学汪清民团队在美国化学会旗舰期刊ACS Central Science上发表了以“Formation of C–B, C–C, and C–X bonds from nonstabilized aryl radicals generated from diaryl boryl radicals”为标题的文章,报道了二芳基硼自由基通过α裂解产生芳基自由基,在可见光催化的体系下,进行一系列的转化,硼自由基的反应提供了新思路。
文章亮点
随着有机硼化学的发展,以硼为中心的自由基越来越具有吸引力。但它们的合成应用有限,仅作为Giese加成反应的底物或催化反应的引发剂。作者通过引入一种简单的活化试剂,二芳基硼自由基通过α裂解,产生了芳基自由基,实现了硼自由基反应的新用途,同时这也是一种新的芳基自由基前体。
图文解读
随着有机硼化学的发展,以硼为中心的自由基变得越来越有吸引力,但由于其极度缺电子,合成应用仍然有限。随即与路易斯碱(通常是卡宾、磷或氮)配位的硼基被广泛研究(图1),但它们仅被用作加成反应的底物或催化反应的引发剂,这仍然是有限的。作者认为硼自由基可能具有更特殊的反应类型,因此他们展开了一些列的实验探究。
首先作者需要找到合适的硼自由基源,需要考虑以下标准,首先中性硼自由基源应该是廉价、稳定且易得的。其次,产生自由基的操作简单,条件温和。最后,中性硼自由基和与试剂配位的硼自由基都应该是弱亲核的,并且不应该容易参与加成反应。如果能够同时满足这些标准,或许将能够扩大硼自由基的潜在反应途径和应用。
因此,他们在本文中报道了一种从四芳基硼酸钠产生芳基自由基的新策略,该策略通过引入合适的引发剂来诱导C–B键的α-断裂而实现(图1)。

图1. From inspiration to reaction design
总结与展望
汪清民教授课题组开发了一种四芳基硼酸盐的新用途:可被用作芳基自由基前体;四芳基硼酸盐在可见光催化的条件下产生的二芳基硼自由基在DMSO作为活化试剂的存在下,可通过α裂解产生芳基自由基,并在光催化的促进下,使用该自由基完成了各种转变。相关成果发表在近期的ACS Central Science上,岳福阳博士为本文的第一作者,汪清民教授为本文的通讯作者。
通讯作者信息

汪清民:南开大学教授,博士生导师,主要从事农药、药物、有机化学领域的教学和研究工作,主要内容生态农药和药物及功能助剂创制和环境友好的绿色合成等。发表SCI收录论文300多篇,以第一发明人申请了100多项中国和美国及欧洲等发明专利,已授权90多项中国和美国及欧洲等发明专利;出版著作5部(章),发明了仿生农药拟除虫菊酯系列产品和重大农药品种及高端精细化学品的清洁生产新方法,已成功应用于工业化大生产,产生了巨大的经济效益。创制了多个超高效的植物病毒病防治药剂和绿色杀虫杀螨剂候选品种以及国家Ⅰ类新药,处于产业化开发的不同阶段。荣获2002年全国优秀博士学位论文,中国化学会2003年度“青年化学奖”,天津市2005年度发明专利优秀奖,2007年度“药明康德生命化学研究奖”,2010年“第十届天津青年科技奖”,2010年第十三届中国科协“求是杰出青年成果转化奖”、2015年“第九届大北农科技奖”、南开大学第五届“敬业‘奖教金教学一等奖和六次获“南开大学优秀博士学位论文指导教师称号”等。2004年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”,2017年入选山东省泰山产业领军人才(高效生态农业创新类)。担任SCI刊物Current Organic Synthesis主编,Nature子刊《Scientific Report》、核心期刊《农药》、《精细化工中间体》和《农药学学报》杂志编委等。
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ACS Cent. Sci. 2023, ASAP
Publication Date: November 13, 2023
https://doi.org/10.1021/acscentsci.3c00993
Copyright © 2023 The Authors. Published by American Chemical Society

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